Лекция 16
1.Условия, определяющие необходимость интродукции.
2. Виды интродукции. Натурализация и акклиматизация.
3 Современные методы интродукции.
4. Задачи и перспективы интродукции растений. История и результаты интродукции лесных пород/
Введение в культуры иноземных пород, которые в естественных условиях в диком виде не произрастают, называется интродукцией, а вводимые породы - интродуцентами или чаще всего экзотами
Когда же целесообразно заниматься интродукцией:
- когда скорость роста вводимого экзота превосходит местную породу (например, лиственница);
- если древесина экзота по ценности лучше древесины местной породы (например, орех);
- когда экзоты дают ценные продукты, которые нельзя получить от местных пород (пихта сибирская, кедр сибирский, орех грецкий, облепиха);
- когда экзоты в неблагоприятных лесорастительных условиях растут лучше местных пород (лиственница Даурская на болотах);
- когда экзоты отличаются ценными декоративными качествами (дуб красный, клен серебристый, ель колючая, тополь пирамидальный).
Принято различать два вида интродукции: натурализацию и акклиматизацию.
Под натурализацией понимается интродукция породы в сходные условия, которые соответствуют видовым наследственным свойствам экзота. Экзот здесь также нормально существует, как и у себя на родине; успешно растет и хорошо размножается.
Акклиматизация - это вид интродукции, когда порода вводится в необычные условия, отличные от условий его родины, и для нормального существования этой породы необходимы существенные изменения ее видовых наследственных биологических и экологических свойств. В большинстве случаев лесоводы, говоря об интродукции понимают под этим термином акклиматизацию.
|
|
Вторая половина ХХ века характеризуется широким развитием лесной интродукции. В различных странах интродуценты занимают все большие лесокультурные площади, вытесняя коренные лесообразующие породы с лучших местообитаний. Так, псевдотсуга Мензиеза стала основной лесокультурной породой во Франции и Германии. Сосна веймутова и лиственница японская - в восточной Германии, пихта великая и благородная - в Англии, сосна Муррея - в Швеции. Экономический эффект от внедрения ряда быстрорастущих интродуцентов в плантационную культуру достаточно велик, так как большинство интродуцентов отличается большей продуктивностью.
Причин, обуславливающих высокую продуктивность некоторых интродуцентов в лесных культурах, может быть несколько. Но основная причина заключается в различном филогенетическом развитии интродуцентов и аборигенных видов. По новым данным палеографии, Европа с конца неогена претерпела целый ряд катастрофических изменений климата. В результате длительного ледникового периода, третичные виды, близкие к современным интродуцентам, отличавшиеся мощным ростом в благоприятных условиях и недостаточной устойчивостью к экстремальным проявлениям климата, вымерли и уступили свое место новым бореальным видам, приспособленным к суровым условиям существования. Однако эта спецификация на высокую адаптивность не могла не сказаться при формировании генотипа аборигенных видов, сократив или заблокировав их энергию роста. В современной генетической литературе признается несцепленность генов, контролирующих с одной стороны адаптивность, а с другой стороны продуктивность (энергию роста). Вся история эволюции подтверждает правильность этих выводов: наиболее адаптивные виды отличаются сравнительно меньшей энергией роста и наоборот.
|
|
Отсюда можно сделать заключение: потенциальные возможности интродуцентов в ассимиляции благоприятных условий климата выше, чем у местных высокоадаптивных видов. В то же время настоящая стадия четвертичного периода характеризуется как межледниковая, т.е. сейчас климат значительно мягче того, к которому адаптированы местные эволюционно молодые виды. Это дополнительное климатическое обеспечение может быть использовано местными видами и интродуцентами в различной степени, а именно интродуцентами более полно, чем и объясняется преимущество экзотов в энергии роста.
Работы по интродукции известны еще в начале 18 столетия, и вплоть до конца 19 столетия они велись хаотично без учета происхождения и свойств растений. После такого длительного периода на основе накопленного опыта возникли зачатки интродукционной теории. С самого начала эта теория подчеркивала ограниченные возможности интродукции древесных растений. Так например, известный немецкий дендролог-лесовод Майр считал, что свойства и признаки пород, их требования к условиям жизни постоянны, и что поэтому приспособления видов к новым условиям, т.е. акклиматизации, быть не может. По Майру, интродукция древесных пород возможна только в виде натурализации, когда растения переносятся в условия сходные с условиями его родины. Эта теория Майра получила название теории “климатических аналогов”.
|
|
Во второй половине Х1Х столетия в Козлове, в средней части Европейской России, начинает свои работы И.В.Мичурин, создавший новую эру в интродукционной теории и практике. И.В.Мичурин поставил своей целью улучшение плодоводства. В то время северное плодоводство было развито слабо, а сорта плодовых были малоценны и немногочисленны. Продвижение ценных сортов плодовых с юга на север надеялись осуществить постепенным приучением деревьев к холоду. Однако такой путь оканчивался неудачами.
И.В.Мичурин на основе длительного многолетнего опыта разработал новые методы по созданию зимостойких плодовых и декоративных пород. Важнейшими из этих методов являются:
1) перенос растения семенами, а не саженцами и черенками. Благодаря этому растение формируется в новых условиях с самого начала роста и развития и оказывается более жизнеспособным в этих условиях;
2) ступенчатая акклиматизация. Суть ее заключается в постепенном продвижении интродуцируемого растения в новые условия путем семенного размножения и искусственного отбора наиболее устойчивых особей в промежуточных пунктах интродукции;
3) скрещивание географически и экологически отдаленных видов и сортов древесных пород с целью изменения их наследственности. Эта дает возможность сильно расширить границы интродукции, резко увеличить ее возможности.
На основе этих основных методов И.В.Мичурин создал оригинальную теорию интродукции древесных растений, которая резко отличалась от зарубежных теорий тем, что научно обосновала возможности расширения области разведения ценных древесных пород и указала пути интродукции.
В настоящее время на основе огромного практического опыта и разносторонних научных исследований разработаны современные научные методы интродукции растений. Теоретической основой этих методов являются генетико-селекционные положения:
1. Под влиянием новых условий среды организм может изменяться лишь в границах нормы реакции генотипа. Эти изменения фенотипические и не наследуются потомками. Сам генотип не меняется. Если новые условия среды выходят за границы нормы реакции генотипа, т.е. не отвечают наследственности организма, то организм в этом случае существовать не может и погибает.
2. Виды организмов характеризуются, как правило, большим внутривидовым разнообразием. В частности, у древесных пород есть экотипы, популяции, формы, наблюдается широкая индивидуальная изменчивость. Это обуславливает существенные различия в наследственных особенностях особей, принадлежащих к одному виду. Исходя из этого, интродукция требует не единичных особей, а по возможности большого их числа. Это увеличивает вероятность того, что часть генотипов из числа интродуцированных будет подходящими для новых условий и обеспечит нормальное развитие своих фенотипов.
Именно через естественный и искусственный отбор наиболее подходящих новым условиям генотипов и осуществляется акклиматизация видов с изменением за счет этого видовых признаков, а не в результате изменения наследственных видовых признаков интродуцентов под влиянием прямого воздействия среды. Полиморфизм - широкая изменчивость вида в природе и культуре, и обширные естественные ареалы всегда являются положительным признаком при определении перспектив акклиматизации. Особенно легко поддаются акклиматизации полиморфные виды больших родов. Таковы дубы, сосны, ели, клены, шиповники, боярышники и др.
Главным условиям успешности интродукции древесных растений в Беларуси является их зимостойкость. Зимостойкость интродуцентов зависит в первую очередь от их географического происхождения. Она выше у растений из умеренных широт Евразии и Северной Америки. Интродукция возможна также из более южных широт, если интородуценты растут там в горных условиях.
Испытание видов, происходящих из равнинных местоположений Японии, Кореи, Центрального Китая и южной Европы, показало их непригодность для массовой культуры в условиях Беларуси.
Первая попытка введения иноземных видов древесных растений в Беларуси была предпринята французским ботаником Жильбером, приглашенным на работу в Гродно в 1775 г.
В 1848 г. при Горы-Горецком земледельческом институте начал закладываться дендрологический сад для учебных целей и проведения исследований по интродукции древесных пород. Уже к 1859 г. его коллекция насчитывала 280 видов. Вторая половина Х1Х столетия характеризуется быстрым развитием любительской интродукции в Беларуси. Сады и парки в частных имениях начали пополняться иноземными видами. В настоящее время на территории Беларуси еще сохранилось более 100 парков с наличием интродуцентов древесных пород.
К концу Х1Х столетия относятся и первые попытки создания лесных культур из экзотов. В частновладельческих лесах были заложены первые культуры лиственницы европейской и сибирской, сосны веймутовой и черной, пихты сибирской.
Большую интродукционную работу с древесными в Беларуси провело Белорусское отделение Всесоюзного института растениеводства, которое было создано в Лошице. Интродукционная работа здесь велась на строго научной основе. В 1932 году Белорусское отделение ВИРа было ликвидировано, но несмотря на кратковременность существования оно оставило заметный след в интродукции древесных в Беларуси. Дендросектор, возглавляемый И.И.Соболевым, способствовал распространению в озеленении и лесных культурах республики большого количества ценных экзотов, особенно хвойных пород.
Лучшие в Беларуси культуры дугласии, лиственницы, сосны Муррея, кедра сибирского, дуба красного, ореха маньчжурского и ряда других пород были созданы посадочным материалом из Лошицы. Из этого питомника пополнялись многими редкими видами дендрарии республики.
Значительный вклад в дело интродукции новых пород для лесных культур внес Институт леса НАН. Под его руководством за период с 1930 по 1940 гг. были созданы опытные культуры лиственницы сибирской, бархата амурского, ореха маньчжурского, дуба красного, ясеня пеньсильванского, тополей лавролистного и канадского.
Наибольший вклад в развитие интродукции вносит Центральный Ботанический сад НАН, организованный в 1932 году. За время существования ЦБС собрана обширная коллекция древесных и кустарниковых растений, которая насчитывает около 1400 видов.
Коллектив сотрудников ЦБС в своей работе не ограничиваются работами ботанического сада, а изучают и обобщают опыт интродукции по всей республике. В лесных культурах под их руководством испытано 14 видов хвойных и 10 лиственных пород, а для озеленения более 250 видов хвойных и лиственных деревьев и кустарников, в дендрариях испытано до 500 видов. На основании этого рекомендовано для зеленого строительства свыше 100 видов, а для лесного хозяйства более 50.. Наиболее весомый вклад в развитие интродукции в нашей республике внесли Н.Д.Нестерович, Н.В.Шкутко, А.А.Чаховский, Н.И.Чекалинская, А.Ф.Федорук и др.